普锐斯混合动力车主体结构及关键技术剖析

宁xx 大学毕 业 设 计 (论 文 )普锐斯混合动力车主体结构及关键技术剖析所 在 学 院专 业班 级姓 名学 号指 导 老 师年 月 日摘 要混合动力汽车是指车上装有两个以上动力源，包括有电机驱动，符合汽车道路交通、安全法规的汽车，车载动力源有多种：蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组，当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的汽车。其目的是减少汽车的污染，提高纯电动汽车的行驶里程。本文以丰田的普锐斯为例子探讨了混合动力车的国内外研究现状，介绍了目前车用混合动力的动力混合方式，混合动力车的主要分类方法，混合动力能量管理控制策略及电池管理控制策略，本文分 5 个章节进行介绍，第 1 章 混合动力汽车的概述，发展混合动力汽车的必要性，第 2 章混合动力车的国外国内研究的情况，第 3 章透视普锐斯，介绍了普锐斯的关键核心技术，第 4 章普锐斯的主体动力组成和能量管理策略，第 5 章丰田普锐斯的关键技术及发展趋势，对未来混合动力车的前景进行展望。关键词：混合动力车，普锐斯，主体结构，关键技术AbstractHybrid vehicle is a vehicle equipped with a more than two power source, including a motor drive, with automobile traffic, safety regulations car, car power source has a variety of: battery, fuel cell, solar cell, diesel generating set, the current composite power automobile generally refers to the diesel generator, coupled with the storage battery car. Its purpose is to reduce vehicle pollution, improve the pure electric vehicle mileage.Based on the Toyota Prius hybrid car for example discussed the research status at home and abroad, introduces the current vehicle hybrid power hybrid, hybrid classification method, hybrid energy management control strategy and battery management control strategy,This paper is divided into 5chapters are introduced, the first chapter overview of development of hybrid electric vehicle, hybrid vehicle is necessary, the second chapter of hybrid vehicle in domestic and abroad research situation, the third chapter introduces the perspective of the Prius, Toyota Prius crucial core technology, chapter fourth Prius subject dynamic composition and energy management strategy, the fifth chapter Toyota the Priuss key technologies and development trend for the future, hybrid prospect.Key Words: Hybrid electric vehicle, the Prius, the main structure, key technology目 录摘 要 .IAbstract .II目 录 .III第 1 章 绪 论.61.1 混合动力汽车的概述 .61.1.1 混合动力汽车的定义 .61.1.2 混合动力汽车的优点 .61.1.3 混合动力汽车的缺点 .61.2 发展混合动力汽车的必要性 .7第 2 章 混合动力车的研究情况.102.1 混合动力车的国外研究现状 .102.2.1 日本混合动力汽车的发展 .102.2.2 美国在混合动力车开发生产中的表现 .122.3 欧洲对于混合动力汽车的观点 .122.2 混合动力汽车在国内研究情况 .12第 3 章 透视普锐斯.133.1 透视丰田第一代普锐斯混合动力汽车技术 .133.2 透视丰田第二代普锐斯混合动力汽车技术 .153.2.1 第二代普锐斯概况 .163.2.2 TO YO TA 油电混合动力系统 .173.2.3 无级变速系统 .183.2.4 1.5L VVT-i 发动机 .183.2.5 电动机 .193.2.6 车辆稳定性控制系统（S-VSC） .193.2.7 电动变频空调 .193.2.8 EV 驾驶模式 .193.3 丰田第三代普锐斯混合动力车重装上阵 .193.3.1 普锐斯三代成长历程 .203.3.2 第三代普锐斯的全面升级 .213.3.3 普锐斯工作原理 .233.3.4 普锐斯的市场前景 .243.4 丰田普锐斯混合动力车制动系统的发展 .253.4.1 制动能量回收液压制动的协调控制 .253.4.2 第一代普锐斯混合动力车的制动系统 .263.4.3 能够实现更精确控制的线控电磁阀 .263.4.4 面向未来的电控制动器ECB) .293.5 丰田普锐斯插电式混合动力车 .313.5.1 基本性能 .323.5.2 结构特点 .333.5.3 电气系统规格 .333.5.4 PHV 与 HV 区别 .353.5.5.普锐斯插电式混合动力车试验与品质保证 .363.5.6 辅助蓄电池与电控单元 .37第 4 章 普锐斯的主体动力组成和能量管理策略.384.1 历代丰田普锐斯的主体结构 .384.2 动力组成方式 .424.3 整车能量管理与动力系统控制 .454.4 动力电池及其管理系统 .46第 5 章 丰田普锐斯的关键技术及发展趋势.475.1 丰田普锐斯的关键技术 .475.1.1 发动机 .475.1.2 普锐斯变速箱结构 .475.1.3 普锐斯变速原理 .485.1.4 普锐斯的电池 .485.1.5 刹车系统 .495.2 混合动力汽车发展的趋势 .51总结与展望.54参考文献.55致 谢.56第 1 章 绪 论1.1 混合动力汽车的概述1.1.1 混合动力汽车的定义混合动力汽车是指车上装有两个以上动力源，包括有电机驱动，符合汽车道路交通、安全法规的汽车，车载动力源有多种：蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组，当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的汽车。其目的是减少汽车的污染，提高纯电动汽车的行驶里程。1.1.2 混合动力汽车的优点混合动力汽车的优点是：1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。2、因为有了电池， 可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。3、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现零排放。4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。混合动力汽车有三种基本的工作方式，即串联式、并联式和串并联（或称混联）式。1.1.3 混合动力汽车的缺点混合动力技术的先进性和实现的现实性，节能、环保效果明显，采用混合动力汽车是现阶段解决环保和能源问题最为切实可行的方案。但是，由于混合动力汽车是在牺牲了部分环保利益的基础上，可以满足目前人们对汽车环保的基本要求，在结构上两套系统电池/电机和内燃机同时安装于本来只装一套系统的汽车上，不仅加大了汽车本身的重量，也提高了对整体工艺及控制等方面的要求。除了和纯电动汽车（BEV）一样受目前蓄电池技术的限制之外，混合动力的能量来源仍然是石油，这决定了混合动力不是电动汽车发展的最终形式。但是，目前日本的几大公司的混合动力汽车的热销说明，混合动力汽车是传统汽车时代向氢燃料电池汽车时代的过渡车型技术，虽然不是长远之计，但据估计，仍有50 年以上的较长市场周期。可以充分利用现有内燃汽车生产能力，推动传统汽车工业的改造发展。 总之，混合动力汽车介于传统汽车和纯电动汽车、燃料电池汽车之间，是一种承前启后的，在经济和技术方面都趋于成熟的电动汽车产品。混合动力驱动汽车的缺点是：有两套动力，再加上两套动力的管理控制系统，结构复杂，价格较高。现代汽车伙伴合作计划推动美国三大汽车公司对各种单元技术及其不同组织进行成百种方案的筛选、比较，认为采用混合动力是实现中级轿车百公里3 升油耗的可行方案因此而受到更大的关注。经过多年研究，混合动力电动汽车已开发出一些成功的例子。日本丰田汽车公司在 1997 年 12 月宣布将混合动力电动轿车 Prius投入小批量商业化生产，该车自重 1515kg，装用顶置凸轮轴四缸，1500cc 排量汽油机，最大功率 42.6kW/4600r/min，带永磁无刷发电机，驱动电机亦为永磁无刷的额定功率30kW，采用氢镍电池，实现串并联控制方式，百公里油耗为 3.4L，比原汽油车减少了一半，CO2 排量也相应减少了一半，C O、HC、NOX 仅为现行法规允许值的 10，售价每辆 216 万日元（约 15000 美元）。 美国克莱斯勒汽车公司 1998 年 2 月在底特律展出第二代道奇无畏 ESX2 型混合动力电动轿车，该车装用 1500cc 排量直喷柴油机带发电机，采用铅酸电池，交流感应电机驱动，铝车架，复合材料车身，自重 1022kg，百公里油耗降至 3.4L。2000 年通用，福特，戴姆勒克莱斯勒已开发出 100 公里油耗已达到 3 升汽油或接近 3 升汽车的样车，只是价格仍较贵。 1.2 发展混合动力汽车的必要性当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病，统计表明在占 80以上的道路条件下，一辆普通轿车仅利用了动力潜能的 40，在市区还会跌至 25，更为严重的是排放废气污染环境。20 世纪 90 年代以来，世界各国对改善环保的呼声日益高涨，各种各样的电动汽车脱颖而出。虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下，但是目前的电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，远未达到人们所要求的数值，专家估计在 10 年以内电动汽车还无法取代燃油发动机汽车（除非燃料电池技术有重大突破）。现实迫使工程师们想出了一个两全其美的办法，开发了一种混合动力装置（Hybrid-ElectricVehicel，缩写 HEV）的汽车。所谓混合动力装置就是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。形象一点说，就是将传统发动机尽量做小，让一部分动力由电池-电动机系统承担。这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长，动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者“并肩战斗”，取长补短。这样使汽车的热效率可提高 10以上，废气排放可改善 30以上。混合动力源电动车按照能量合成的的形式主要分为串联式(SHEV）和并联式（PHEV）两种。混合动力汽车在发达国家已经日益成熟，有些已经进入实用阶段。由于其构造复杂，成本较高，在电动汽车时代到来之前，混合动力型汽车只是一种过渡产品。随着传统燃油汽车排放所造成的空气质量日益恶化和石油资源的渐趋匮乏，开发低排放、低油耗的新能源汽车成为当今汽车工业界的紧迫任务。由此人们越来越关注其他燃料的汽车和电动汽车的开发，例如燃料电池汽车（Fuel Cell Vehicle 简称FCV） 、纯电动汽车（Electric Vehicle 简称EV）和混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle 简称HEV） 。 FCV是利用氢、氧在常温下通过电化学反应产生电能来驱动汽车，可以实现零排放。但是FCV目前存在着成本、技术和氢能源基础设施建设等问题，离产业化至少需要十至十五年的时间。EV虽然也是实现汽车零排放的一大途径，但是由于目前动力电池技术上并未取得突破性的进展，而且电动汽车依然存在在续驶里程短和充电时间长等问题。H E V 虽然不能实现零排放，但针对以上FCV、EV 所存在的问题，HEV在目前环境更具有更强大的优势，在世界范围内将成为新型汽车开发的热点。表1-1 典型混合动力电动轿车的结构型式和主要参数第 2 章 混合动力车的研究情况2.1 混合动力车的国外研究现状2.2.1 日本混合动力汽车的发展在1997 年日本就率先进入混合动力汽车商业生产，现在技术已经完全成熟，进入大批量生产，产销量逐年增加，现在混合动力汽车已经开始成为发展的主流1。丰田公司的Pruise1997 年开始投产，1998 年成为世界第一个小规模成批生产的汽油电动混合动力车。如表1-1 所示，例如丰田Prius1.5L 汽油机采用Atkinson 高效率、高膨胀比工作循环，行星齿轮功率分配器、电子控制变速器、镍氢电池、逆变器、电动/发电机集成为一体。Pruise混合动力电动轿车是单轴驱动并联式混合电动车辆,以行星齿轮作为动力连接装置。发动机通过单向离合器将动力输出到行星架,行星架按固定比例将扭矩分配到中心轮连接的发电机,电动机通过齿轮减速机构进行动力输出。电动机采用小型永磁同步交流电动机，发电机采用永磁同步交流发电机，可以工作于电动机状态。另外车辆功率分配装置，借助于控制发电机的发电量来调节发电机转速,用来调节动力分配比例 2 。T H S （图1）传动系统起到类似无级变速器的作用。采用电动机助力驱动的运行状态，利用永磁同步电动机低速恒转矩的特性。在车辆启动或加速运行时，使得电动机的优异转矩特性发挥得淋漓尽致。Pruise 自1997 年上市至2000 年9月底已经累计生产了7 万辆。2000 年8月根据美国市场需求，对Pruise做了重新设计。其改进后的2001 年型车，被美国汽车工程杂志评选为世界最佳设计车。2 0 0 3 年重新设计了第二代Pruise 并在SAE2004 年年会上被选为2004 年的最佳设计车。2004 年Pruise已经由紧凑型发展成为中等尺寸型。它比以前的车型具有更强的动力性、更好的燃料经济性以及更低的排放。新型车的加速性从0 97km/h 达到10s;它的燃料经济性，按美国环保署EPA 公路/城市里程为23.21Km/L(55mpg)，前一代为20.26Km/L(48mpg) 。Pruise 被认证为超低排放车（S U L E V ） ，以及先进技术部分零排放车（ A T P Z E V ） 。该车的排放与传统的汽油车辆相比C O 2 下降 5 0 ，H C 、CO 和NOX 排放可以降低90左右，燃油节省一半。本田公司的混合动力汽车采用内燃机带电动机助力（I M A ）系统。由1 . 0 L V E T C 汽油机、6 0 m m 厚的环状D C 无刷汝铁硼永磁电机、镍氢电池、动力控制单元集成，装于本田Insight 两座轿车上，采用手动或自动变速器，每升汽油行驶里程分别为35km 或32km。已经在美国、日本销售，2001年销量4726 辆。在美国售价2 2.2 万美元,由于成本很高,不能盈利，实际销量小于预计。最近本田宣布将在美国销售中等尺寸的Accord 混合动力轿车 ,采用的是V 6 汽油机电动混合动力技术。变气缸管理 (VCM, variable cylindermanagement)技术是在某些条件下，例如公路行驶以提高燃料经济性，将使6个气缸中的3 个气缸休眠，混合动力Accord 将比只用汽油机提高性能。本田Insight 混合动力汽车采用了转矩复合的方式，其手动变速车创造了 3L 汽油行驶105km 的好成绩（日本法规10 15 工况） ，而装备了CVT 的车型也创下了3L 汽油行驶了96km 的好成绩。图 2-1 Prius THS 动力分配装置在这种混合动力系统中，以汽油发动机为主要动力，电动机为辅助动力，动力分配比为9：1。根据阿贡国家实验室的试验结果，本田Insight 的燃油消耗比相当的传统轿车减少55，CO 的排放量是传统汽油机轿车的 0 20，HC 的排放量是传统汽油机轿车的50。2.2.2 美国在混合动力车开发生产中的表现早在1997 年，美国PNGV 就根据当时的进展情况，筛选出压燃直喷(CIDI)发动机，混合动力电驱动系统,燃料电池(含储能电池)和轻质材料4 项新技术,组织和号召大家重点突破，混合动力技术是重点之一，鉴于直喷柴油机也是一项重点， 为了容易达到PNGV80MPG(33.78Km/L)的目标，美国三大汽车公司都发展了柴油机电动机混合动力，而且都按计划于1999 年制造出柴油机混合动力轿车。如戴- 克公司Dodge ESX3, 适度混合动力系统（mild hybrid） ，福特公司Prodigy，低储能需求(LSR)混合电驱动系统，通用汽车公司Precept ，双轴混合电驱动系统等。虽然三家公司都完成了与政府的合作计划,并获得了PNGV 的资金补助.但是都没有考虑商业化问题。现在为了实现商业化不得不重新开发市场需要的产品，并安排制造计划，这就比日本公司落后了大约5 年。2000年以来，三大汽车公司总结了低批量生产电动汽车的经验教训，决定实施战略转变，将其混合动力系统装于高耗能和高价格的S U V 和轻型载货车上.轻型载货车和SUV 这类汽车在美国销售数量极大，所以改善这些车辆的燃料经济性, 将对降低总体燃料消耗和CO2 的产生更有意义。已知的一些车型有 : 戴- 克公司PowerBox hybrid SUV(用一台CNG2.7L V6 发动机),Combatt C2 Hybrid(5.9L 6 缸增压柴油机);福特(Escapehybrid SUV),通用Paradi GM SUV(采用V6 或 I4 发动机)。2.3 欧洲对于混合动力汽车的观点欧洲的汽车公司认为,虽然汽油机混合动力技术节省汽油，也能降低排放,但相比之下柴油机轿车更好，因为柴油机已经发展成为清洁，平顺，安静的动力。增压器,高压燃料喷射系统已经将柴油机改进得和汽油机一样好,加上清洁低硫的柴油燃料，柴油机轿车已经具有更高的燃料经济性，同时柴油机比汽油电动混合动力更加简单、高效、制造费用较低,也能使制造者获得合理的利润。1.8LTDI 柴油机轿车燃油经济性大约是21.1Km/L,价格则低于本田的Civic。所以欧洲汽车公司的主要精力放在发展现代增压直喷柴油机轿车上。2.2 混合动力汽车在国内研究情况我国863电动汽车计划中,混合动力汽车是一项重点。一汽集团、东风汽车公司研制的混合动力轿车,天津清源公司开发的混合动力轿车和混合动力大客车,北京理工大学研制的混和动力大客车,还有深圳五洲龙汽车有限公司研制的混合动力大客车都有进展。一汽已经与丰田达成协议,2005 年在中国生产销售混合动力Pruise,上海汽车集团也与通用汽车公司研究了发展混合动力汽车生产问题。第 3 章 透视普锐斯3.1 透视丰田第一代普锐斯混合动力汽车技术丰田普锐斯（Toyota Prius）是日本汽车制造商丰田旗下的一款全混合动力电动中型车。美国环保署（EPA）的数据显示，普锐斯是目前美国市场燃油效率最高的汽车。EPA 和加州空气资源委员会（CARB ）在烟雾和有毒废气排放标准的基础上都将普锐斯评为美国市场最清洁的汽车。普锐斯于 1997 年开始在日本发售，是第一辆大规模量产的混合动力汽车。2001 年开始抢占世界市场，在全球超过 40 个国家和地区发售，其中最大的就是日本和美国市场。2008 年 5 月，普锐斯的全球累计销量达到里程碑式的 100 万辆，2010 年初更是达到了 160 万辆。其中美国市场就占据了一半的数据，截至 2009 年 12 月在美国共售出814,173 辆。开发1992 年 1 月 16 日，丰田汽车公司发布了地球宪章 ，这是一个阐述丰田开发和销售低排放汽车的目标的文件。1993 年 9 月，丰田研发中心的执行副总裁 Yoshirio Kimbara 成立了 G21 团队来研发新世纪的汽车。1994 年 2 月 1 日，G21 计划小组第一次正式会议举行。该团队决定G21 的目标就是创造一辆既对资源和环境友好又保留了现代汽车精华的汽车。开发工作由 Takehisa Yaegashi 主持，负责制造一辆可以弥合电动车和汽油动力车之间的差距的汽车。1995-1996（原型）1994 年底，G21 团队设计出一款混动动力概念车，并在次年的东京车展中将其推出。该车被命名为“Prius 普锐斯”，在拉丁语中意为 “prior（优先）或里程（之前）。 1996 年底，这辆概念车开始了试驾历程。图 3-1 1996 普锐斯原型19972001 (NHW10)第一辆普锐斯（NHW10 ）于 1997 年 12 月 10 日开始发售。普锐斯一开始仅供日本市场，虽然也秘密进口到英国、澳洲和新西兰等国。现在很多出口到新西兰和其他国家的普锐斯基本上都是二手车。为了处理好电池和电动马达的电压，半导体核心变频装置参照了新干线子弹列车重型晶体管的设计。第一辆量产车型 NHW10 丰田普锐斯于 1997 年 12 月在日本爱知县的丰田工厂正式下线，紧接着就开始了在日本的销售。NHW10 普锐斯由加州设计师设计，其设计击败了其他丰田设计工作室的作品。第一代普锐斯一推出就成为了世界上第一辆大规模量产的汽油电动混合动力车。日本的销售目标是每年 12000 辆，售价为 16929 美元。竞争对手和分析师估计，第一代普锐斯的生产成本高达 32000 美元，这意味着每辆 NHW10 都是亏本出售。这辆车作为丰田推行能够减少空气污染和提高燃油效率的绿色汽车的先锋武器，因为丰田初步预测到 2005 年世界汽车市场中混合动力车的比例将占到 1/3。图 3-2 第一代普锐斯20012003 (NHW11)图 3-3 NHW11 (第一代)2001-2003 年美国市场的普锐斯搭载一台 1.5 升 4 缸汽油发动机、永磁交流电马达和 274 伏镍金属氢化物（镍氢）电池组。汽油发动机提供 70 马力的功率和 111 牛米的扭矩。电动马达的峰值功率和扭矩分别为 44 马力和 350 牛米。为了满足美国消费者对高速和长途驾驶的要求，NHW11 普锐斯的性能得到了提升。发动机和电动马达都比上一代更强劲。空调也成为了标准配备。该车是美国市场继双座本田 Insight 之后第二大大规模生产的混合动力车。较大的普锐斯可以容纳五座，但是它的电池组限制了装载空间。普锐斯的内饰有安装在仪表板上的变速杆和一个小型混合动力系统触摸显示屏。该显示屏可以显示汽油发动机、电池组和电动马达的运行状况，也可以显示燃油效率条形图。欧洲的销售从 2000 年 9 月开始，普锐斯在澳洲的正式推出是在 2001 年悉尼车展之后，但是销量并不是很好。3.2 透视丰田第二代普锐斯混合动力汽车技术1997 年“第一代 PRIUS 普锐斯”面市，是世界上首次批量生产的混合动力车。2000 年丰田在美国推出第一代 PRIUS 普锐斯，3 年之后，通过大力改善第一代 PRIUS普锐斯中的一些部件缺陷，这些改善主要是针对 HV 蓄电池、电动机和变压器，推出了第二代普锐斯。2006 年 1 月，第二代普锐斯在中国正式上市。图 3-4 第二代普锐斯3.2.1 第二代普锐斯概况PRIUS 普锐斯采用新一代 TOYOTA 油电混合动力系统（THS-II） ，性能上得到了全面提升，它的核心 HSD（Hybrid Synergy Drive）混合动力协同驱动，大大地提高了发动机和电动机动力的协同效应、环保性能和平滑强劲的行驶性能。其车辆参数如下表.表 3-1 PR IU S 普锐斯车辆参数表3.2.2 TO YO TA 油电混合动力系统新一代 TOYOTA 油电混合动力系统（THS-II ）采用的是“混联式”混合动力系统，该系统拥有“串联式”混合动力系统及“并联式”混合动力系统双方的优点，在性能上得到了全面提升。图 3-5 TO YO TA 油电混合动力系统（ TH S-II）“混联式”混合动力系统由电动机、发动机、HV 蓄电池、发电机、动力分离装置、动力控制单元组成。动力分离装置的作用是将发动机的动力分成两份，一部分用来直接驱动车轮，另一部分用来发电，给电动机供应电力和 HV 蓄电池充电。混联式可根据行驶条件的不同，仅靠电动机的驱动力来行驶，或者利用发动机和电动机驱动行驶。还安装有发电机，可以通过发电机和电动机实现内部充电和放电，完全不需要外部充电。1 适应驾驶模式TOYOTA 油电混合动力系统中，电动机，发动机在车辆各种状态中，采用不同的方式协同工作，适应各种驾驶模式：（1）启动/低速行驶时，主要依靠电动机驱动，通过 HV 蓄电池的电力驱动电动机行驶。（2）正常行驶时，系统将根据行驶中的状况决定驱动模式，或单独使用电动机，或电动机和发动机共同驱动。由电脑控制的动力分离装置和动力控制单元，使燃料消耗始终保持在较低的水平。（3）急加速/上坡时，需要较高的动力输出时，动力控制单元会将电池电压升至500 V，给电动机提供更大的驱动力，由此 HV 蓄电池、电动机、发动机协同工作，实现强劲加速。（4）减速/制动时，减速、制动和下坡时，电动机将作为发电机使用。把损耗的动能转换成电能，贮存在蓄电池中。这对频繁加、减速的市内行驶尤其适用。（5）停车时，发动机、电动机自动停止运转。避免怠速运转造成无谓的油耗，更不排放 CO2 等污染物。2 环保性能和优越的动力性能新一代 TOYOTA 油电混合动力系统，不仅具有更高的经济性能，并且兼具卓越的环保性能和优越的动力性能：（1）进一步改良的能源管理控制系统，显著地提高了燃油效率，而制动能源再生系统的改进、空气动力性的提高、自动变频空调的采用，以及车身和悬架的轻量化设计等，使 PRIU 普锐斯具有无可比拟的低耗油量。（2）通过采用三元催化剂、VVT-i 技术、点火时间控制装置、燃料蒸发排放物控制装置等设备，有效地控制了有害气体的产生，增强了尾气净化性能。CO2 的排放量仅为同等级别汽油车的 50%。（3）为了提高电动机的性能，新开发了可变电压系统，将工作电压提高至 500 V。同时，将发电机的最大转数提高至 10 000 r/min，大幅提高了中低速状态下对电动机的供电能力而在高速领域，通过发动机的高转速和高输出功率，实现了整个混合动力系统的高输出功率。由此，实现了优越的起步、加速性能。（4）在 HSD（混合动力协同驱动）概念下开发出的 THS-II，对发动机动力和电动机动力的协同作用，进行了一系列技术改进，在急加速或上坡时，发动机和电动机及蓄电池通力合作，实现更强劲有力的行驶。3.2.3 无级变速系统变速系统由动力分离装置、发电机、电动机、减速装置等构成。通过无阶段地改变发动机转数、发电机及电动机转数实现加速、减速和后退。同时，THS-II 通过在混合动力用变速箱内使用滚珠轴承，低摩擦机油等，使摩擦损耗减少 30%。3.2.4 1.5L VVT-i 发动机PRIUS 普锐斯配备的混合动力专用高效 1.5 L 发动机，采用高热效高膨胀比循环的代表性系统“艾金森循环”系统这一发动机通过延时关闭吸气阀门，可以在不提高实际压缩比的情况下，提高膨胀比，从而把爆炸能量完全吸收，实现了热效的最大化。3.2.5 电动机高效同步交流永磁式电动机的性能，有了进一步提高，伴随高电压带来的大幅供电，在维持体积不变的情况下，最高输出功率由 33 kW 上升到 50 kW。单位重量、单位容积的输出功率，已经达到世界最高级水平。3.2.6 车辆稳定性控制系统（S-VSC）S-VSC 是世界首创的与 EPS*电动助力转向协调，控制转向扭矩辅助量的安全预防结构。当紧急制动、转向过度、转向不足时，车辆传感器探测到车辆发生侧滑，会对4 个车轮的制动力以及发动机的输出功率进行自动控制，以实现优异的稳定性和操控性。3.2.7 电动变频空调世界首次运用在电动车以外的车型，采用以混合动力系统电池为电源的变频控制电动压缩机，即使发动机处于停止的状态，空调也能有效地持续工作，提供更加宜人的驾乘环境。同时还装备有湿度感应器，可实现更加舒适的湿度控制和更细微的温度调节，同时节省了燃料。3.2.8 EV 驾驶模式深夜或清晨进入小区，需安静驾驶或想控制尾气排放时，您只需按下 EV 驾驶模式按钮，汽车即进入只用电动机行驶的模式。在车速保持 55 km/h 以下的状态时，约可行使 1 km 左右。行驶距离会根据电池组充电情况而发生变化，当剩余电量在一半以下或温度在 0以下、45以上时，不能使用 EV 驾驶模式；EV 驾驶模式根据踩踏加速踏板的深浅度、车速、路况等，可能会发生自动解除的情况。PRIUS 普锐斯采用了新一代的油电混合动力系统和最新科技设备，以及在第一代普锐斯基础上的大量改进，将节能环保做到了极致，同时具有优越的动力性和安全性能，是一部极具驾驶乐趣、绿色环保的经典汽车。3.3 丰田第三代普锐斯混合动力车重装上阵作为石油能源 100%需要进口的岛国日本来说，汽车工业的发达与能源供应的紧缺始终不相称，作为传统能源到新能源之间的过渡产品，混合动力车能够实现投入产出比的最大化，因此也是日系车企所最推崇的形式之一。怀着“比任何一家公司都更早、切实普及新能源车”的愿景，丰田混合动力将新一代普锐斯作为领跑市场的战略棋子，并切实在推动中国混动时代的到来。2012 年 2 月 22 日，一汽丰田在深圳上演一场主题为“诺亚方舟拯救地球”舞台剧，为第三代国产丰田普锐斯正式登陆做了最生动的开场，寓意全新普锐斯带领人们积极应对能源紧张与废气污染的当下环境。此款上市的普锐斯混合动力车拥有尖端科技配备的同时，拥有很强的时尚感与未来感。车型分为标准版、豪华版、豪华先进版，价格设定得非常具有吸引力，分别为 22.98 万元、23.98 万元和 26.98 万元。车身颜色共有黑、白、银金属三色可供选择。基于试水与推广概念的定调，一汽丰田今年只配给普锐斯 3000 辆的计划，且仅在全国 19 个城市发售。3.3.1 普锐斯三代成长历程1.第一代普锐斯(NHW10/NHW11)丰田在 1995 年东京车展上发布了一款混合动力概念车。第一代普锐斯型号为NHW10，在 1997 年 12 月 10 日正式发售。最早这款车只在日本发售，不过它还是通过一些其它渠道进口到了英国、澳大利亚和新西兰等国家。普锐斯混合动力车从此成为世界上第一辆大规模量产的油电混合动力车型。而在美国市场，NHW11 型普锐斯在 2001 年正式发售。 NHW11 车型比 NHW10 车型拥有更好的性能以及更长的续驶里程，